LMPT-21ME, LMPT-22ME LISTWOWY MIKROPROCESOROWY PRZETWORNIK TEMPERATURY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, wrzesień 2003 r.

Transkrypt

1 LISTWOWY MIKROPROCESOROWY PRZETWORNIK TEMPERATURY LMPT-21ME, LMPT-22ME DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA Wrocław, wrzesień 2003 r WROCŁAW TEL./FAX (71) ul. S.JARACZA 57-57A TEL

2 str.2 SPIS TREŚCI 1.OPIS TECHNICZNY PRZEZNACZENIE I FUNKCJA DANE TECHNICZNE WARUNKI STOSOWANIA OPIS BUDOWY I DZIAŁANIA INSTRUKCJA MONTAŻU I EKSPLOATACJI INSTRUKCJA ODBIORU ZALECENIA MONTAŻOWE PROGRAMOWANIE NAPRAWY I URUCHOMIENIE WARUNKI BEZPIECZEŃSTWA PRZECHOWYWANIE I TRANSPORT PRZECHOWYWANIE TRANSPORT WYKAZ RYSUNKÓW...10 PRODUCENT ZASTRZEGA SOBIE PRAWO WPROWADZANIA ZMIAN (NIE POWODUJĄCYCH POGORSZENIA PARAMETRÓW EKSPLOATACYJNYCH I METROLOGICZNYCH URZĄDZEŃ) BEZ JEDNOCZESNEGO UAKTUALNIANIA TREŚCI DOKUMENTACJI TECHNICZNO-RUCHOWEJ.

3 str.3 1.OPIS TECHNICZNY. 1.1.Przeznaczenie i funkcja. Przetwornik pomiarowy temperatury jest urządzeniem mikroprocesorowym wymuszającym w dwuprzewodowej linii zasilającej prąd proporcjonalny do mierzonego sygnału. Przetwornik występuje w kilku podstawowych typach: do współpracy z czujnikami napięciowymi (termopary) - LMPT-21ME-U lub rezystancyjnymi (Pt100, Ni100) - LMPT-21ME-R oraz w wersji uniwersalnej do obu typów czujników -. Dzięki posiadanemu oddzieleniu galwanicznemu WE-WY, przetwornik może współpracować z dowolnym źródłem sygnału (np. termopara z uziemioną spoiną pomiarową). Opcjonalnie pretwornik może posiadać RS 485 (MODBUS-RTU). Przetwornik charakteryzuje się: zasilaniem dwuprzewodowym (w pętli sygnału wyjściowego), oddzieleniem galwanicznym (WE-WY), cyfrową obróbką sygnału (filtracja, linearyzacja), możliwością zdalnego wybierania zakresu i typu czujnika (po linii mA transmisja FSK kompatybilna z HART lub w standardzie RS 232), sygnalizacją przekroczenia ustawianego programowo progu, sygnalizacją przerwy czujnika, możliwością współpracy z czujnikami rezystancyjnymi (Pt100,Ni100) lub termoelektrycznymi (K,J,S,B,N,T), kompensacją rezystancji linii łączącej czujnik rezystancyjny z przetwornikiem (linia trójprzewodowa), kompensacją temperatury spoiny odniesienia dla termopar, zakresem temperatury pracy C, obudową do montażu na typowej listwie (TS35, TS32). Przetworniki przeznaczone są do stosowania w układach kontroli, rejestracji i regulacji temperatury. Rys.1.Listwowy Mikroprocesorowy Przetwornik Temperatury - wymiary.

4 str Dane techniczne Dane wejściowe: sygnał wejściowy napięcie E 90mV, rezystancja - 20 R 380Ω, Dane wyjściowe: sygnał wyjściowy napięcie zasilające (Uz) rezystancja obciążenia maksymalna amplituda tętnień (50 Hz) w zasilaniu (Ut) Oddzielenie galwaniczne: odporność na przebicie (test) Czas ustalania: sygnału wyjściowego mA V,( V dla Ex) (Uz - 11V)/25mA [kω] - 1V - optoelektroniczne, - napięcie 0.5kV AC 50Hz 1min, - 1s Dane wyjścia progowego: sygnał wyjściowy - dwustanowy (typu OC) napięcie załączane - 36V spadek napięcia na tranzystorze wyjściowym - 2,5V prąd obciążenia - 75mA Sygnalizacja przerwy czujnika do wyboru: na maksimum sygnału na minimum sygnału - 23 ± 1mA - 3,8 ma Transmisja cyfrowa: sygnał cyfrowy - standard RS 485 protokół - MODBUS RTU prędkość transmisji , 4800, 9600, numer urządzenia - programowany Błędy przetwarzania: błąd podstawowy wejście napięciowe - ± 0,2%, (min 0,5 C/25µV), wejście rezystancyjne - ± 0,2%, (min 0,25 C/0,1Ω), błąd od kompensacji zimnych końców (dla termopar) - ± 0,5 C, błąd dodatkowy od wpływu zmian temperatury - ±0.1%/10 C, dodatkowo dla wejścia napięciowego - ±(0,5 C/25µV)/10 C, dodatkowo dla wejścia rezystancyjnego - ±(0,25 C/0,1Ω/10 C,

5 str.5 dodatkowo od kompensacji (dla termopar) - ±0.3 C/10 C (w zakresie C) - ±0.6 C/10 C (poza zakresem C) błąd dodatkowy od wpływu zmian rezystancji linii wej. - ±0.016%(wartości mierzonej)/1ω (dla we.rez.) błąd dodatkowy od wpływu rezystancji źródła - ±0.16%/100Ω (do 1kΩ) (dla termopar) błąd dodatkowy od wpływu skł. zmiennej w zasilaniu - ±0.1% błąd dodatk. od wpływu zakłóceń szeregowych 50Hz - ±0.16% błąd dodatk. od wpływu zakłóceń równoległych 220V - ±0.16% błąd dodatkowy od wpływu zmian nap. zasilającego - ±0.1% błąd dodatkowy od wpływu wibracji sinusoidalnych - ±0.1% błąd dodatkowy od wpływu pola magnetycznego - ±0.1% Warunki normalne użytkowania: temperatura otoczenia C...80 C, wilgotność względna %, ciśnienie atmosferyczne kPa, pole magnetyczne stałe i zmienne A/m, składowa zmienna w napięciu zasilającym - 2V (war. międzyszczytowa) wibracje sinusoidalne (w zakresie Hz) - do 2g, zapylenie - dowolne, pozycja pracy - dowolna, koncentracja składników czynnych w atmosferze - brak składników agresywnych, czas nagrzewania - 15min, Graniczne warunki transportu i przechowywania: temperatura otoczenia wilgotność względna udary C, - do 95% przy 40 C, - do 10g, 10ms Obudowa: typ - listwowa ME 12,5mm, wymiary - zgodnie z rys. 1, stopień ochrony - IP 20, Masa - 0.1kg.

6 Oznaczenia. str.6 Oznaczeniem Listwowego Mikroprocesorowego Przetwornika Temperatury jest symbol LMPT-22ME - X LMPT-21ME - X X KOMUNIKACJA: brak HART; S RS 232; M RS 485 CZUJNIK: R - Pt100, Ni100, rezystancja, U - K(NiCr-NiAl), J(Fe-CuNi), T(Cu-CuNi),S(PtRh10-Pt), N(NiCrSi-NiCrMg), B(PtRh30-PtRh6), napięcie PRZYKŁAD OZNACZENIA: LMPT-21ME-U, co oznacza: Listwowy Mikroprocesorowy Przetwornik Temperatury LMPT-21ME, do współpracy z termoparą, 1.3.Warunki stosowania. Warunki stosowania określa niniejsza DTR. 1.4.Opis budowy i działania. Wszystkie elementy układu elektronicznego Listwowego Mikroprocesorowego Przetwornika Temperatury zmontowane są na płytce drukowanej. W zależności od wykonania (typ sygnału wejściowego) układ jest montowany na innych płytkach. Do płytki jest również przylutowana płyta czołowa z zaciskami. Całość jest zmontowana w obudowie listwowej z tworzywa sztucznego. Układ elektryczny urządzenia składa się z: układu wejściowego ze wzmacniaczem wejściowym i układem przetwornika analog/cyfra,(różne dla różnych typów wejść), mikrokontrolera jednoukładowego zapewniającego realizację podstawowych funkcji urządzenia, układu transmisji FSK kompatybilnego z HART, pamięci EEPROM do zachowywania nastaw przetwornika, transoptorowego układu zapewniającego oddzielenie galwaniczne, układu wyjściowego z demodulatorem szerokości impulsu, przetwornicy zasilającej, układu wyjściowego (dwustanowego) do sygnalizacji przekroczenia progu (wyjście typu otwarty kolektor (PNP) z emiterem na dodatnim zacisku zasilania przetwornika ()). Dodatkowo przetwornik posiada diody LED zamontowane w płycie czołowej do sygnalizacji przerwy czujnika (czerwona) oraz przekroczenia progu (żółta).

7 str.7 2.INSTRUKCJA MONTAŻU I EKSPLOATACJI. 2.1.Instrukcja odbioru. Podstawą odbioru i przekazania wyrobu do eksploatacji są Wymagania techniczne WT-98/JMP-012 "Listwowy Mikroprocesorowy Przetwornik Temperatury ". 2.2.Zalecenia montażowe. Listwowe Mikroprocesorowe Przetworniki Temperatury należy eksploatować w warunkach określonych w pkt niniejszej DTR. Układ połączeń zacisków oraz typowy układ pracy przedstawiono na rys.2. Obudowa listwowa przetwornika umożliwia montaż na listwach typu: TS-32 (EN ) TS-35 (EN ) Istotną sprawą dla prawidłowej współpracy przetwornika z pozostałą częścią systemu jest prawidłowe podłączenie źródła sygnału wejściowego ze szczególnym uwzględnieniem: użycia właściwego przewodu kompensacyjnego w przypadku podłączania termopar, użycia linii trójprzewodowej (o trzech równych przewodach) dla podłączenia czujnika rezystancyjnego, stosowania przetworników w niewielkiej odległości od źródła sygnału i ekranowaniu przewodów przyłączeniowych (zarówno wejściowych jak i wyjściowych), Rt Tc I we A B RS 485 L wy Ro zacisk we '-' we '' we 'I' wy '-' wy '' "A" "B" L '-' L '' obudowa UEGM 22,5 obudowa ME 12, Rys.2.Schemat podłączenia przetwornika.

8 str Programowanie Programowanie przetworników w standardzie HART Programowanie przetwornika odbywa się po dwuprzewodowej linii zasilającej w standardzie FSK kompatybilnym z HART (modulacja częstotliwościowa prądu wyjściowego). W celu prawidłowej transmisji sygnału należy układ podłączyć zgodnie z rys.3 ze szczególnym uwzględnieniem rezystora 250Ω w pętli sygnału wyjściowego. LMPT-21ME-X Rt we I Ro 250 Ω KON-FSK RS232 Rys.3.Schemat podłączenia przetwornika z konwerterem KON-FSK. System transmisji HART umożliwia zdalne programowanie i odczyty następujących funkcji przetwornika: odczyt statusu urządzenia, odczyt wartości mierzonej, wymuszenie (i powrót) stałej wartości prądu na wyjściu przetwornika, wybranie typu czujnika, wybranie rodzaju sygnalizacji przerwy czujnika (na minimum lub maksimum sygnału wyjściowego), wybranie początku i końca zakresu przetwarzania, ustawienie wartości filtru, ustawienie wartości progu (L), histerezy, oraz kierunku sygnalizacji, kalibracja wyjścia przetwornika, kalibracja wejścia przetwornika, przesunięcie charakterystyki przetwarzania o stałą wartość (trym), zaprogramowanie własnej tabeli przetwarzania y=f(x) (do 16 lub 32 punktów), zapamiętanie do 24 znaków ASCII. Kompletny opis rozkazów i sposobu programowania znajduje się w opisie oprogramowania dołączanego przez producenta. Opis sygnałów stosowanych w systemie transmisji HART można znaleźć w opisie systemu publikowanym przez HART Communication Foundation. Zaleca się korzystanie z firmowego oprogramowania (pracującego w środowisku WINDOWS 3.11 oraz WINDOWS 95) do programowania wszystkich funkcji przetwornika.

9 str Programowanie przetworników w standardzie RS 232 Programowanie przetwornika -S odbywa się za pomocą konwertera KON-RS, który zapewnia oddzielenie galwaniczne i jest zasilane z komputera. Przetwornik posiada dodatkowe złącze dostępne po otwarciu obudowy. Opis podłączeń jak na rys 4. RS232 KON-RS Tx Rx GND Rt we I Rx Tx GND LMPT-21ME-XS Ro 250 Ω Rys.4.Schemat podłączenia przetwornika -S z konwerterem KON-RS. 2.4.Naprawy i uruchomienie. Ze względu na istotny wpływ jakości i typu elementów na jakość urządzenia zaleca się powierzenie napraw serwisowi wytwórcy. Aparat nie wymaga stałej obsługi. Zaleca się sprawdzenie aparatu w czasie prowadzenia przeglądu całego obiektu. W przypadku stwierdzenia zwiększenia się błędu podstawowego poza dopuszczalny, należy zestroić aparat używając do tego celu oprogramowania dołączonego przez producenta. Do prawidłowego zestrojenia niezbędne są: zasilacz 24V, konwerter KON-FSK lub KON-RS, komputer PC z systemem WINDOWS i programem LMPT WIN, rezystor 250Ω ± 5% w przypadku przetworników programowanych po linii zasilającej mA, rezystor pomiarowy 10Ω ± 0,01%, wzorce rezystancji: 100Ω ± 0,01% i 300Ω ± 0,01%, wzorce napięcia: 0mV ± 0,01% i 80mV ± 0,01%, woltomierz o zakresie mV, rozdzielczość 0.05mV, klasa 0.05%. Przetwornik programowany po linii zasilającej należy podłączyć jak na rys.3 z uwzględnieniem prawidłowego umieszczenia rezystora 250Ω i konwertera KON-FSK w celu umożliwienia prawidłowej komunikacji między system PC i przetwornikiem.

10 str.10 Przetwornik programowany po RS 232 należy podłączyć jak na rys.4 używając do połączenia z komputerem konwertera KON-RS Kalibrację przeprowadza się dwuetapowo: kalibracja wyjścia - system wymusza na wyjściu przetwornika sygnały prądowe, które należy zmierzyć (przy pomocy rezystora 10Ω i woltomierza) i zapisać w odpowiednim miejscu w programie - system dokona wtedy zapisu poprawek kalibracyjnych do pamięci EEPROM przetwornika, kalibracja wejścia - system nakazuje podłączyć właściwe dla danego typu przetwornika wzorce sygnału (100;300Ω i 0;80mV) - po wykonaniu pomiarów przetwornik dokona samokalibracji. Całkowity opis kalibracji znajduje się w opisie oprogramowania. 2.5.Warunki bezpieczeństwa. Wszelkie czynności (oględziny, sprawdzanie) należy wykonywać po dokładnym zapoznaniu się z treścią niniejszej DTR. Przed dokonaniem jakichkolwiek czynności przyłączeniowych należy bezwzględnie odłączyć napięcie zasilające i sygnał wejściowy. 3.PRZECHOWYWANIE I TRANSPORT. 3.1.Przechowywanie. Aparat należy przechowywać w bezpośrednim opakowaniu w pomieszczeniu zamkniętym, wolnym od czynników agresywnych wywołujących korozję w temperaturze od 0 C do 70 C przy wilgotności względnej nie przekraczającej 80% z jednoczesnym zabezpieczeniem przed drganiami i wstrząsami. 3.2.Transport. Przewóz aparatów powinien odbywać się krytymi środkami transportu. Opakowania powinny być zabezpieczone przed przesuwaniem się. Graniczne warunki transportu są podane w pkt WYKAZ RYSUNKÓW. Rys.1. Listwowy Mikroprocesorowy Przetwornik Temperatury - wymiary. Rys.2. Schemat podłączenia przetwornika. Rys.3. Schemat podłączenia przetwornika z konwerterem KON-FSK. Rys.4. Schemat podłączenia przetwornika z konwerterem KON-RS.